一种生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法与流程

1.本发明涉及秸秆还田领域，具体来说，涉及一种生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法。


背景技术：

2.中国秸秆产量约10亿吨，东北农作物秸秆占有全国总量的30％以上，全国水稻面积约为4.43亿亩，而东北地区约占8300万亩，东北地区秸秆还田市场潜力巨大。
3.土壤是农业最基本的生产资料，我国农业由于长期保持复种耕作、连作、过量使用化肥的种植习惯导致土壤生态系统严重退化，出现有机质含量降低、生产能力下降、土壤营养元素含量匮乏或贫富不均，土壤理化性质恶化，土层变浅、结构变差等问题，进而导致种植物产量下降、品质变差等问题。秸秆中含有一定数量的氮磷钾以及各种微量元素，在秸秆分解过程中陆续释被植物生长所利用。国家在政策上已经严格禁止焚秸秆，提倡综合利用秸秆。目前我国推行“五化”处理方法即：肥料化、饲料化、能源化、基料化、原料化。但考虑到秸秆离田成本较高，因此直接还田(即肥料化利用)是主要利用方式之一，是提高土壤肥力的有效途径，也是实现绿色发展的有效措施。
4.秸秆还田的优点：
5.1)秸秆还田是一种最快捷且可以大批处理秸秆的有效利用途径。
6.2)秸秆中含有大量的有机碳、含有大量硅、还有氮磷钾养分含量，可增加土壤有机质和养分改善土壤物理性状，促进土壤团粒结构形成，提高土壤微生物和土壤酶的活性，增强农田保水抗旱能力，减少化肥用量、增加农作物产量。
7.3)秸秆还田后，秸秆里养分迅速矿化，并积累在耕层，满足农作物需要，特别是秸秆释放的氮肥，对水稻的返青起到很大的作用，这样就有效减少尿素等化肥的使用量。
8.4)水稻秸秆中含有硅、钾量比较高。还田以后，能显著改善土壤硅素营养条件，水稻是喜硅作物，硅能提高水稻根系活力，提高抗倒、抗病虫害能力。
9.5)秸秆还田减少了焚烧造成的环境破坏，有利于资源循环利用。
10.秸秆还田存在的问题：
11.我国农业耕作制度特点：复种指数高，作物间的茬口问题(短则10天，长则不超过两个月)。作物秸秆直接还田自然腐熟太慢，从而带来一系列危害：
12.1)过量秸秆进入土壤，会影响种子和根系与土壤接触也造成土壤孔隙太大，不利于保温保水，影响作物出苗和生长。
13.2)秸秆中纤维素含量很高，而自然条件下的纤维酶的酶活力很低，使纤维素降解缓慢、影响下一茬农作物的播种、生长。
14.3)秸秆还田会造成病虫害累积、病虫进入土壤，增加治理难度影响收成，降低粮食品质，进而增加农药使用量。
15.4)秸秆在土壤中腐烂分解过程是要消耗营养的。造成土壤的碳氮比失调，增加追肥费用、导致土壤中有机质含量降低。
16.5)未降解的秸秆在田间，会漂浮及产生气泡现象，产生气泡会导致水稻根腐、生长停滞、产生沼气、增加温室气体排放，漂浮秸秆会导致水稻倒伏，并造成日照不足。从而影响水稻产量和水稻品质下降。
17.目前秸秆还田现状：
18.水稻秸秆资源化利用成秸秆综合利用重中之重，南方地区温度高，水分足，翻地后土壤含有的微生物质可以直接起到较好的腐熟作用，为秸秆腐熟提供了前提条件，而东北地区，秸秆一般不能直接还田，地温严重制约了秸秆还田的进程。腐熟剂可以加快秸秆直接还田的腐熟速度，但是目前秸秆腐熟剂大都是粉剂，使用不方便，人力成本大，并且需要环境温度在15℃以上效果才显著，东北地区温度偏低，很难达到预期效果。
19.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

20.针对相关技术中的问题，本发明提出一种生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
21.为此，本发明采用的具体技术方案如下：
22.一种生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法，该方法包括以下步骤：
23.s1、配置复合菌剂及载体；
24.s2、对配置的复合菌剂及载体并进行发酵处理，并制备得到酵素成品；
25.s3、在水稻收割后，基于酵素成品对水稻秸秆进行还田处理。
26.进一步的，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌、发酵嗜纤维菌、黑曲霉菌、绿色木霉、酵母菌及纤维素分解菌，且解淀粉芽孢杆菌、发酵嗜纤维菌、黑曲霉菌、绿色木霉、酵母菌及纤维素分解菌的体积比为3：2：3：3：2：2。
27.进一步的，所述发酵嗜纤维菌包括强壮纤维单胞菌或产黄纤维单胞菌中的至少一种。
28.进一步的，所述纤维素分解菌包括枯草芽抱杆菌或地衣芽抱杆菌中的至少一种。
29.进一步的，所述对配置的复合菌剂及载体并进行发酵处理，并制备得到酵素成品包括以下步骤：
30.对牲畜粪便、水稻秸秆及草木灰进行收集，并打浆粉碎后得到混合料；
31.将混合料与葡萄糖、菌剂及水进行均匀混合并过滤，得到混合发酵料；
32.对混合发酵料进行一次发酵处理及二次发酵处理；
33.其中，所述牲畜粪便、水稻秸秆及草木灰的质量比为3：2：1，所述混合料与葡萄糖、菌剂及水的质量比为3：1：0.5：8。
34.进一步的，所述对混合发酵料进行一次发酵处理及二次发酵处理包括以下步骤：
35.将混合发酵料通入发酵池中并进行密封处理，且在常温下厌氧发酵3-5天；
36.厌氧发酵完成后对混合发酵料进行通风处理，并在常温下继续好氧发酵16-22天，且当检测到混合发酵料的ph值小于5，则停止发酵过程，并过滤得到酵素肥母液，同时避光放置；
37.将酵素肥母液与营养粉加入发酵池，并混合搅拌均匀，得到二次发酵料，且加热升温达到42-46℃后，向二次发酵料通入空气并搅拌40-60min，得到酵素成品；
38.其中，酵素肥母液与营养粉的质量比为0.1：4-6。
39.进一步的，所述在水稻收割后，基于酵素成品对水稻秸秆进行还田处理包括以下步骤：
40.在水稻收割期间，将水稻秸秆长度粉碎至1-2公分；
41.对酵素成品进行稀释得到酵素混合液，且在水稻收割完毕后，每间隔两天对秸秆田地喷洒酵素混合液；
42.酵素混合液喷洒后，在每公顷田地中施加75公斤尿素及50公斤混合添加剂；
43.以大于等于20厘米的深度均匀翻耕土壤，并喷洒防治药剂；
44.翻耕后压实土壤，且避免通风通气。
45.进一步的，所述酵素混合液在制备时，每公顷田地准备3000ml酵素成品，且用水稀释混合后定重至1吨后转移至喷洒罐中。
46.进一步的，所述混合添加剂包括微生物复合肥、固氮菌肥、根瘤菌肥、磷细菌肥或磷酸盐菌肥中的至少一种。
47.进一步的，所述防治药剂包括72％农用链幕素可溶性粉剂3000倍液、70％敌可松可湿性粉剂750倍液或50％代森铵水剂1000倍液中的至少一种。
48.本发明的有益效果为：
49.(1)本发明以生物酵素为依托，利用生物酶解还田技术，作用于水稻秸秆酵素酶解还田，秸秆还田酵素产品内含大量活性菌群及多种活性生物酶，可以快速分解农作物秸秆、残渣、畜禽粪便等农业废弃物，有效改善土壤肥力及土壤有机质含量，抑制致病菌群的生长，将土壤中的无机物快速转化为植物可利用的生长元素，逐渐形成营养丰富的微生物有机底肥，达到提高农作物产量、有效减少病虫害、并且减少农药使用的目的，最终提高农产品的品质、口感。
50.(2)本发明的酵素产品使用后土壤的ph值趋向中性，提升土壤有机肥力，土壤中有机质含量明显增加，可以加速秸秆腐熟效率。酵素产品中的有效生物酶存活温度在-60℃至80℃之间，有效活性物质菌群含量高，繁殖力强，适合东北地区等极端的温度环境。
附图说明
51.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1是根据本发明实施例的一种生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法的流程图。
具体实施方式
53.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
54.根据本发明的实施例，提供了一种生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法。采用的
是液态酵素产品，酵素产品内包含的大量生物活性酶可以在零下60℃至零上80℃的温度范围内存活并发挥降解作用。
55.酵素产品的核心功能：
56.a：改良土壤：解决土壤板结问题、增加土壤有机质、提高肥料利用率、减少化肥施用量、解磷、解钾、固氮、培肥地力，并促进土壤团粒结构、增加孔隙度、容重减轻、提高植物免疫力(耐寒、耐旱、耐涝)、提升地温、促早熟、降解农药、化肥残留、钝化重金属、提高水稻食味感，是发展生态农业产品最有效的农业酵素产品。
57.b：提高产品品质，促进有益微生物繁殖，使作物根系发达、抗倒伏、植株长势粗壮并且有防病抗逆功效。
58.c：秸秆主要是纤维素、半纤维素、木质素、植物蛋白质，这样自然界的维生素在适合的条件下生产各种酶，针对性很强，能快速繁殖并产生大量秸秆腐熟所需要的纤维酶，半纤维酶和木质酶，聚集催生极大的能量，使秸秆在短时间内腐熟并分解成农作物所需要的能吸收的发挥作用的营养物质，即氮、磷、钾及微量元素和有机质肥，真正达到省肥养地。
59.d：水稻秸秆还田后，水稻光合作用合成有机含量大幅度增加，为水稻生长奠定了物质基础，酵素中大量可溶性蛋白质的含量、可溶性糖含量、显著提高了水稻叶片的叶绿色含量，比叶重和光合速率，以达到水稻增产，稻米品质提升的目标。
60.生物酵素秸秆还田的优势主要体现在：均衡土壤、水、气、肥、热的供应，加快秸秆尽快彻底腐熟，不用捞草，节省人工费用。不影响下年耕作插秧等耕作，提前释放、降解还田秸秆所产生的有害气体，如氨气、硫化氢等，有效抑制秸秆携带大量病菌及虫卵导致的病、虫、草灾害，促根壮苗。彻底解决秸秆焚烧带来的环境污染和秸秆打包离田费用高、机械作业碾压硬地、翻耕等等问题。
61.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的生物水稻秸秆酵素生物酶解还田方法，该方法包括以下步骤：
62.s1、配置复合菌剂及载体，且使复合菌剂及载体得重量比为1:10，载体：主要包含牲畜排泄物，水稻秸秆等发酵原材料；
63.s2、对配置的复合菌剂及载体并进行发酵处理，并制备得到酵素成品；
64.在一个实施例中，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)、发酵嗜纤维菌、黑曲霉菌(aspergillus niger)、绿色木霉(trichoderma viride)、酵母菌(saccharomyces cerevisiae)及纤维素分解菌，且解淀粉芽孢杆菌、发酵嗜纤维菌、黑曲霉菌、绿色木霉、酵母菌及纤维素分解菌的体积比为3：2：3：3：2：2。
65.在一个实施例中，所述发酵嗜纤维菌包括强壮纤维单胞菌(cellulomonas cartae)或产黄纤维单胞菌(callulomonas fiaoigena)中的至少一种。
66.在一个实施例中，所述纤维素分解菌包括枯草芽抱杆菌(bacillas subtilis)或地衣芽抱杆菌(bacillus lichenifpus)中的至少一种。
67.在一个实施例中，所述对配置的复合菌剂及载体并进行发酵处理，并制备得到酵素成品包括以下步骤：
68.对牲畜粪便、水稻秸秆及草木灰进行收集，并打浆粉碎后得到混合料；
69.将混合料与葡萄糖、菌剂及水进行均匀混合并过滤，得到混合发酵料；
70.对混合发酵料进行一次发酵处理及二次发酵处理；
71.其中，所述牲畜粪便、水稻秸秆及草木灰的质量比为3：2：1，所述混合料与葡萄糖、菌剂及水的质量比为3：1：0.5：8。
72.在一个实施例中，所述对混合发酵料进行一次发酵处理及二次发酵处理包括以下步骤：
73.将混合发酵料通入发酵池中并进行密封处理，且在常温下厌氧发酵3-5天；
74.厌氧发酵完成后对混合发酵料进行通风处理，并在常温下继续好氧发酵16-22天，且当检测到混合发酵料的ph值小于5，则停止发酵过程，并过滤得到酵素肥母液，同时避光放置；
75.将酵素肥母液与营养粉(大豆粉或者鱼骨粉)加入发酵池，并混合搅拌均匀，得到二次发酵料，且加热升温达到42-46℃后，向二次发酵料通入空气并搅拌40-60min，得到酵素成品；
76.其中，酵素肥母液与营养粉的质量比为0.1：4-6。
77.s3、在水稻收割后，基于酵素成品对水稻秸秆进行还田处理；
78.在一个实施例中，所述在水稻收割后，基于酵素成品对水稻秸秆进行还田处理包括以下步骤：
79.在水稻收割期间，将水稻秸秆长度粉碎至1-2公分；底茬越低越好；
80.对酵素成品进行稀释得到酵素混合液，且在水稻收割完毕后，每间隔两天对秸秆田地喷洒酵素混合液；
81.酵素混合液喷洒后，在每公顷田地中施加75公斤尿素及50公斤混合添加剂；
82.以大于等于20厘米的深度均匀翻耕土壤，并喷洒防治药剂；
83.翻耕后压实土壤，且避免通风通气。
84.在一个实施例中，所述酵素混合液在制备时，每公顷田地准备3000ml酵素成品，且用水稀释混合后定重至1吨后转移至喷洒罐中。
85.在一个实施例中，所述混合添加剂包括微生物复合肥、固氮菌肥、根瘤菌肥、磷细菌肥或磷酸盐菌肥中的至少一种。
86.在一个实施例中，所述防治药剂包括72％农用链幕素可溶性粉剂3000倍液、70％敌可松可湿性粉剂750倍液或50％代森铵水剂1000倍液中的至少一种。
87.价格优势：
88.酵素产品自主生产，有效的降低了生产成本。将市场价格控制在150元-230元每公顷(每亩地约为10-15元)。
89.可行性优势：
90.水稻产量和质量有一定程度的提高。使用酵素后出现病虫害减少的现象，进而达到农药使用量减少，大米口感显著提升的结果。
91.水稻秸秆酵素酶解还田技术的功效已逐渐得到了种植户的认可，开展秸秆还田酵素酶解技术，符合生态农业的发展要求，间接减少了化肥，农药的使用和秸秆的焚烧，降低环境污染。开展秸秆还田酵素酶解技术是土壤培肥的重要途径，也是实现绿色发展的有效措施，从根本改良土壤，让种植户种植出更多的优质产品造福大众，为人类健康事业做出更大的贡献。
92.综上所述，本发明以生物酵素为依托，利用生物酶解还田技术，作用于水稻秸秆酵素酶解还田，秸秆还田酵素产品内含大量活性菌群及多种活性生物酶，可以快速分解农作物秸秆、残渣、畜禽粪便等农业废弃物，有效改善土壤肥力及土壤有机质含量，抑制致病菌群的生长，将土壤中的无机物快速转化为植物可利用的生长元素，逐渐形成营养丰富的微生物有机底肥，达到提高农作物产量、有效减少病虫害、并且减少农药使用的目的，最终提高农产品的品质、口感。本发明的酵素产品使用后土壤的ph值趋向中性，提升土壤有机肥力，土壤中有机质含量明显增加，可以加速秸秆腐熟效率。酵素产品中的有效生物酶存活温度在-60℃至80℃之间，有效活性物质菌群含量高，繁殖力强，适合东北地区等极端的温度环境。
93.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。